ConSurf

introduktion

ConSurf är ett bioinformatikverktyg för att uppskatta den evolutionära bevarandet av amino/nukleinsyrapositioner i en protein/DNA/RNA-molekyl baserat på de fylogenetiska relationerna mellan homologa sekvenser. Graden till vilken en amino (eller nukleinsyra) syraposition bevaras evolutionärt är starkt beroende av dess strukturella och funktionella betydelse; snabbt utvecklande positioner är variabla medan långsamt utvecklande positioner bevaras. Således kan bevarandeanalys av positioner bland medlemmar från samma familj ofta avslöja vikten av varje position för proteinets (eller nukleinsyrans) struktur eller function.In ConSurf, den evolutionära hastigheten uppskattas baserat på den evolutionära relationen mellan proteinet (DNA/RNA) och dess homologer och med tanke på likheten mellan amino (nukleinsyra) syror som återspeglas i substitutionsmatrisen. En av fördelarna med ConSurf i jämförelse med andra metoder är den exakta beräkningen av evolutionshastigheten genom att använda antingen en empirisk bayesisk metod eller en maximal sannolikhet (ML) – metod.

metodik

Med tanke på amino-eller nukleinsyrasekvensen (kan extraheras från 3D-strukturen) utför ConSurf en sökning efter nära homologa sekvenser med BLAST (eller PSI-BLAST) . Användaren kan välja en av flera databaser och ange kriterier för att definiera homologer. Användaren kan också välja önskade sekvenser från SPRÄNGRESULTATEN. Sekvenserna är grupperade och mycket liknande sekvenser tas bort med hjälp av CD-HIT. En multipel sekvensinriktning (MSA) av de homologa sekvenserna konstrueras med MAFFT,PRANK, T-kaffe, muskel(standard) eller CLUSTALW. MSA används sedan för att bygga ett fylogenetiskt träd med hjälp av grannanslutningsalgoritmen som implementerad i Rate4Site-programmet. Positionsspecifika bevarandepoäng beräknas med hjälp av empiriska Bayesian-eller ML-algoritmer. De kontinuerliga bevarandepoängen är indelade i en diskret skala av nio kvaliteter för visualisering, från de mest variabla positionerna (grad 1) färgad turkos, genom mellanliggande konserverade positioner (grad 5) färgad vit, till de mest konserverade positionerna (grad 9) färgad rödbrun. Bevarandepoängen projiceras på protein / nukleotidsekvensen och på MSA